Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Перспективным направлением в развитии отделочных производств текстильных предприятий является изыскание резервов в направлении повышения работоспособности оборудования и сокращения затрат энергоресурсов на реализацию технологических процессов при одновременном улучшении качества отделки тканей.
Опыт эксплуатации валкового оборудования показал, что процесс транспортировки шерстяных тканей сопровождается динамическими нагрузками от швов, отрицательно влияющими на надежность рабочих органов машин, и значительными расходами энергоресурсов на привод. Качество обработки тканей в определенной степени определяется процессами их вытяжки и усадки при транспортировке. Стабильность линейных размеров тканей после заключительной отделки должна соответствовать нормам, установленным ГОСТ. ,
Выбор темы исследований обусловлен необходимостью проведения оптимизации процесса транспортировки шерстяных тканей с точки зрения получения заданной степени усадки, снижения динамических нагрузок на валковые модули машин и энергозатрат на их привод.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Целью данной работы является оптимизация нестационарных процессов усадки и прохождения швов при транспортировке шерстяных тканей в валковых модулях, разработка мероприятий по снижению динамических нагрузок на рабочие органы машин и энергозатрат на их привод. При выполнении работы решены следующие задачи:
исследована зависимость величины вытяжки и усадки ткани от технологических параметров работы валковых машин;
получена многофакторная регрессионная модель, показывающая степень влияния факторов на процесс усадки ткани;
найдены оптимальные значения технологических параметров работы сушильно-ширильной машины, обеспечивающие максимальную усадку ткани;
определены математические модели огибающих швов тканей и предложен тип обметочного шва для соединения их полотен;
разработаны оптимальные условия для снижения динамических нагрузок на валковые модули при транспортировке швов;
исследовано влияние факторов на потребную модулем мощность и разработаны мероприятия по снижению энергозатрат;
предложена уточненная методика для расчета затрат мощности на привод валковых модулей, учитывающая их конструктивные и технологические особенности.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. Для проведения теоретических исследований применялись методы математического моделирования, теории оптимизации, интегральных и дифференциальных исчислений.
При выполнении экспериментальных исследований использовались методы тензометрии, методика математического планирования экспериментов и обработки результатов измерений. Экспериментальные исследования проведены на отделочном оборудовании для обработки шерстяных тканей (АО «Камвольный комбинат» и АО «Нэхмэл») с использованием прибора ППУ-1 для контроля усадки и вытяжки тканей; машине «Текстима 6597» (АО «Нэхмэл») по оценке влияния факторов на процесс усадки материала; лабораторном каландре КЛ-2/20; плюсовке ПЛ-2/40 и установке для определения натяжения и коэффициентов трения тканей; установках для измерения коор-
динат огибающих швов и деформаций эластичных покрытий валов; разрывной машине РТ-250 для определения прочности шва и ткани; гидростате TVP SH-2; валковых машинах (отжиме ОТ-140-11 и плюсовке ПД-140-21, АО «Нэхмэл») для замера затрат мощности ваттметром Н348. НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы:
получена многофакторная регрессионная модель процесса усадки шерстяных тканей;
на основании математической модели выявлены оптимальные параметры работы сушильно-ширильной машины «Текстима 6597»;
определены математические модели огибающих швов тканей;
предложен тип обметочного шва для соединения полотен тканей;
выявлены оптимальные условия для снижения динамических нагрузок от швов на валковые модули;
разработаны мероприятия по снижению энергозатрат на привод валковых машин;
предложена формула для расчета потребной мощности на привод модулей, учитывающая влияние конструктивных и технологических факторов.
ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ ДЛЯ ТЕОРИИ. Определены математические модели процессов усадки тканей и прохождения швов при транспортировке материала валковыми модулями, уточнена методика расчета мощности на их привод.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. В результате математического моделирования процесса усадки шерстяных тканей получены оптимальные условия его проведения на сушильно-ширильных машинах, позволяющие спрогнозировать изменение линейных размеров материала после обработки, оценить степень влияния параметров работы оборудования и создать условия для принятия решений при его проектировании.
Предложен тип обметочного шва для соединения полотен шерстяных тканей (однониточный с нитью №80ЛХ), соответствующий требованиям их транспортировки. Разработаны рекомендации по снижению:
динамических нагрузок при прохождении швов в модулях, обеспечивающие повышение работоспособности и надежности сборочных единиц машин;
энергозатрат на привод валковых машин (на 15...20%), позволяющие обоснованно рассчитать и выбрать мощность двигателя привода
РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. По теме диссертации в 1996...97 гг. выполнена госбюджетная работа на НИЭ корпорации легкой промышленности «Армоно». Результаты работы в виде технических решений и рекомендаций внедрены и используются на АО «Нэхмэл» (г. Улан-Батор) по производству шерстяных тканей.
Результаты работы переданы в научно-исследовательский экспериментально-конструкторский машиностроительный институт (НИЭКМИ) г. Иваново и реализуются при проектировании валкового и сушильно-ширильного оборудования.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты научно-исследовательской работы были доложены и получили положительную оценку на:
научно-технических конференциях по проблемам легкой промышленности, г. Улан-Батор, 1995,1996,1997 г;
международной научно-технической конференции «Проблемы развития малоотходных экологически чистых технологий в текстильной и легкой промышленности», Иваново, 1995 г;
международной научно-технической конференции «Теория и практика разработки оптимальных технологических процессов и конструкций в текстильном производстве», Иваново, 1996 г;
международной научно-технической конференции «Актуаль-ные проблемы техники и технологии переработки льна и производства льняных изделий», Кострома, 1996 г;
международной научно-технической конференции «Современные проблемы научно-производственно-образовательного комплекса текстильной и легкой промышленности», Иваново, 1997 г;
расширенном заседании кафедры легкой промышленности Мон. ТУ, Улан-Батор, 1997 г.
техническом совете предприятия АО «Нэхмэл», Улан-Батор, 1997г;
техническом совете НИЭ корпорации легкой промышленности «Армоно», Улан-Батор, 1997г;
расширенном заседании кафедры ПТОО и ДМ ИГТА, Иваново, 1998 г.
ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертации опубликовано 12 печатных, работ.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав с выводами, списка использованной литературы из 116 наименований, приложения. Научная работа выполнена на 187 страницах, включает 87 рисунков и 29 таблиц.
